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| 內容簡介： |
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磁场测量被广泛应用于导航、探测、诊断、预报等各个领域，在国民经济和国防建设中发挥着重要作用。近年来，随着量子科技的快速发展，各种新型光学原子磁力仪不断涌现，测量指标不断刷新，已成为磁场测量的重要手段。《光学原子磁力仪原理及应用》以铯原子磁力仪为代表，介绍光学原子磁力仪的发展、理论、特性、噪声、制作方法等内容。《光学原子磁力仪原理及应用》共12章，内容主要包括磁场测量的应用领域、原子磁力仪及其发展、铯原子磁力仪的理论基础、全光铯原子标量磁力仪、铯原子矢量磁力仪、磁力仪的量子极限噪声、铯原子磁力仪物理系统的参数分析、铯原子磁力仪闭环系统的研制与测试、磁屏蔽装置、无磁热气流加热温控装置、激光器与稳频技术、两种微小偏转角检测方法等。
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| 目錄：
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目录前言第1章磁场测量的应用领域11.1地质勘探11.2军事领域31.3心磁脑磁测量51.4地震预测61.5工业领域71.6其他应用8参考文献9第2章原子磁力仪及其发展122.1核子旋进磁力仪122.2光泵磁力仪132.3超导量子干涉磁力仪162.4新型原子磁力仪172.4.1原子磁力仪的发展现状182.4.2原子磁力仪的发展趋势24参考文献29第3章铯原子磁力仪的理论基础373.1铯金属原子373.2外磁场中的铯原子393.2.1塞曼效应393.2.2拉莫尔进动413.3激光泵浦与原子极化过程423.3.1激光泵浦的理论模型423.3.2铯原子D1线泵浦时的粒子数分布433.4原子自旋极化的光学检测463.4.1圆双折射检测463.4.2圆二向色性检测463.5极化铯原子的弛豫483.5.1自旋交换碰撞弛豫493.5.2自旋破坏碰撞弛豫503.5.3极化原子与器壁的碰撞弛豫513.6光谱线型及线宽523.6.1自然线宽533.6.2缓冲气体的压力增宽533.6.3多普勒增宽553.6.4渡越增宽553.6.5饱和增宽56参考文献56第4章全光铯原子标量磁力仪584.1Bell-Bloom磁力仪基本原理584.1.1玻尔兹曼分布584.1.2原子极化的物理过程594.1.3理论响应曲线624.2弱磁场下磁力仪共振光谱的研究634.2.1物理系统的实现634.2.2灵敏度分析664.3强磁场下磁力仪共振光谱的研究684.3.1非线性塞曼效应684.3.2强磁场下的共振光谱理论704.3.3强磁场下共振光谱的试验结果72参考文献73第5章铯原子矢量磁力仪755.1矢量原子磁力仪的工作原理755.2矢量原子磁力仪的设计与性能分析765.2.1矢量磁场的建立765.2.2矢量原子磁力仪的灵敏度分析80参考文献83第6章磁力仪的量子极限噪声846.1三种原子磁力仪846.2转换系数856.2.1B1型原子磁力仪856.2.2B0型原子磁力仪866.2.3Bx、By和Bz型原子磁力仪876.3自旋投影噪声966.4光子散粒噪声996.5光频移噪声1006.6横向弛豫时间的计算1016.6.1抽运光引起的弛豫率1016.6.2自旋破坏碰撞弛豫率1026.6.3自旋交换弛豫率1026.6.4侧壁碰撞破坏弛豫率103参考文献103第7章铯原子磁力仪物理系统的参数分析1067.1磁力仪的频率响应和灵敏度分析1067.1.1磁力仪的频率响应1067.1.2磁力仪的灵敏度分析1087.2磁力仪物理系统响应带宽的测试与分析1117.2.1泵浦光调制器-探测器系统的响应时间测量1117.2.2磁力仪物理系统的响应时间测量1127.3影响磁力仪性能的参数分析1147.3.1激光频率的影响1157.3.2激光光强的影响1187.3.3泵浦光光斑大小的影响1217.3.4泵浦光调制波形和调制幅度的影响122参考文献124第8章铯原子磁力仪闭环系统的研制与测试1258.1铯原子磁力仪共振频率跟踪锁定的方法1258.1.1正弦调制锁频1258.1.2半高宽锁频1268.1.3色散零点锁频1278.2铯原子磁力仪数字频率跟踪系统的研制1278.2.1数字频率跟踪系统的方案设计1278.2.2系统的工作流程1288.3铯原子磁力仪闭环性能测试1308.3.1磁场跟踪测试1308.3.2闭环灵敏度测试1308.3.3响应速度测试132参考文献133第9章磁屏蔽装置1349.1磁屏蔽装置简介1349.1.1磁屏蔽的基本原理1349.1.2磁导率的影响因素1359.2磁屏蔽装置的屏蔽系数1369.2.1单层球形屏蔽装置的屏蔽系数1369.2.2单层圆柱形屏蔽装置的屏蔽系数1379.2.3多层磁屏蔽装置的屏蔽系数分析1389.3磁屏蔽装置的参数优化1429.3.1球形屏蔽装置的尺寸优化1429.3.2圆柱形屏蔽装置的尺寸优化1429.4圆柱形屏蔽筒的轴向磁场分布144参考文献147第10章无磁热气流加热温控装置14810.1几种加热方式的对比分析14810.2热气流加热系统的设计与测试14910.3光纤光栅测温系统151参考文献153第11章激光器与稳频技术15411.1激光器的选择15411.2饱和吸收谱稳频技术15511.2.1饱和吸收谱稳频的原理15511.2.2饱和吸收谱稳频的方法15611.3消多普勒极化谱技术15811.3.1消多普勒极化谱原理15811.3.2消多普勒极化谱试验装置16011.4线性磁光效应稳频技术16111.4.1线性磁光效应稳频基本原理16211.4.2不同角度下DAVLL的理论曲线16311.4.3试验方法165参考文献167第12章两种微小偏转角检测方法16812.1分光束检测法16812.1.1分光束检测法的基本原理16812.1.2光电转换电路的设计16912.1.3分光束检测法的系统性能测试17012.2法拉第调制技术17112.2.1法拉第调制技术的基本原理17112.2.2法拉第调制技术性能测试173参考文献175
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